Genset Sizing 例子
基於上一個Post有人留言想我用例子講解, 所以我呢個Post就講下點Size一部消防Genset. Size一部Genset既時候, 我會有以下既次序:
Step 1: 列曬所有要消防發電機Backup既Load
| Load | Power Factor | Steady kW | Steady kVA | Starting Method | Current Multiplier | Starting kW | Starting kVA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Emergency Lighting | 0.9 | 50 | 50/0.9=55.6 | – | 1 | 50 | 55.6 |
| Sprinkler Pump | 0.85 | 75 | 75/0.85=88.24 | S/D | 2.5 | 187.5 | 220.59 |
| FH/HR Pump | 0.85 | 55 | 55/0.85=64.7 | S/D | 2.5 | 137.5 | 161.75 |
| Firemen's Lift | 0.85 | 85 | 85/0.85=100 | VVVF | 1.7 | 144.5 | 170 |
| Sprinkler Intermediate Booster Pump | 0.85 | 45 | 45/0.85=52.9 | S/D | 2.5 | 112.5 | 132.25 |
| Street Fire Hydrant Pump | 0.85 | 132 | 132/0.85=155.3 | S/D | 2.5 | 330 | 388.2 |
上面係簡單既例子, 你要因應你個Project有既Load做翻一個類似既Table (其他FS Load例子包括有: Smoke Extraction, Staircase pressurization...等等). 當你做好左個Table之後, 其實你已經大概知道你部Genset要幾多kVA(kW)了, 原因係你要Fulfil到Genset Rating in kVA > Total Steady kVA 同 Genset Rating in KW > Total Steady kW 呢兩個條件. 所以, 你做完呢個Table之後, 你就可以加曬所有Load既Steady kVA 同 Steady kW:
| Item | Value |
|---|---|
| Steady load kVA in total | 516.74 kVA |
| Steady load kW in total | 442 kW |
就咁睇, 其實可以初步知道部Genset Rating最少會係大概600kVA - 700 kVA呢個Range, 因爲Genset本身有個0.8 power factor, 所以600 kVA既Genset其實就係等於512 kW. 550 kVA已經唔夠, 因爲Minimum 係550kVA x 0.8 = 440 kW.
為左呢個例子, 我去左Cummins (Genset Supplier)既網站揾左佢既Genset Model, 最近600 kVA有C700 D5 (640 kVA). 但其實呢部Genset係會唔夠大, 我自己係會選擇大三級既C1000 D5(939kVA/751kW)發電機, 主要原因係滿足唔到Step Load要求. 咁呢個例子我地既選擇就係C1000 D5呢部發電機.
Step 2: 分Step去滿足發電機60% Step Load Acceptance要求
之前講左, 每部發電機都有個Step Load Acceptance既Percentage. 我地Design階段無辦法知道將來會用邊部機, 所以我地通常都係Take Minimum, 姐係60%. 以我地選擇左既C700 D5為例, 每個Step最多可以頂到既就係 751 x 0.6 = 450.6 kW.
如果消防發電機, 我自己普遍最多分2-3個Step, 主要我唔知道各類型Equipment個Starting time係幾多. 但我有個宗旨就係將唔係電池Backup既消防燈放第一個Step, 因爲我要確保佢可以跟到消防例, 5秒起到. 但係當然, 呢家好多Project都係用CBS/電池Backup, 所以消防燈變相可以放係最後個Step. 呢個例子, 我地就Assume消防燈係有CBS/電池Backup, 我地會將Essential Lighting呢個Load放係最後.
重點黎了, 就係點樣將上面既Load分Step. 我地要確保每個Step既Starting kW加埋唔可以大過450.6 kW, 同時要確保消防發電機個15秒要起到大部分既Load (因爲消防官試Genset都同一時間可以睇到係咪所有Equipment係15秒内有後備電源, 所以要有策略咁放一啲消防官一定會第一時間驗既Load係第一個Step). 我自己就會好似下面咁分:
Step 1:
| Load | Starting kW | Starting kVA | Steady kW | Steady kVA |
|---|---|---|---|---|
| Street Fire Hydrant Pump | 330 | 388.2 | 132 | 155.3 |
| Sprinkler Intermediate Booster Pump | 112.5 | 132.25 | 45 | 52.9 |
| Total: | 442.5 < 450.6 kW | 520.45 | 177 | 208.2 |
Step 2:
| Load | Starting kW | Starting kVA | Steady kW | Steady kVA |
|---|---|---|---|---|
| FH/HR Pump | 137.5 | 161.75 | 55 | 64.7 |
| Sprinkler Pump | 187.5 | 220.59 | 75 | 88.24 |
| Total: | 325 < 450.6 kW | 382.34 | 130 | 152.94 |
Step 3:
| Load | Starting kW | Starting kVA | Steady kW | Steady kVA |
|---|---|---|---|---|
| Firemen's Lift | 144.5 | 170 | 85 | 100 |
| Emergency Lighting | 50 | 55.6 | 50 | 55.6 |
| Total: | 194.5 < 450.6 kW | 225.6 | 135 | 155.6 |
睇翻上面個Table, 其實可以判斷到如果部Genset細啲, 就會有2個情況出現: 1. 分好多個Step, 有機會好耐都未起曬啲Load. 2. Step Load Acceptance本身個Load細到有機會頂唔到某啲Load (呢個例子Street Fire Hydrant = 330 kW, 330/0.6 = 550 kW, 姐係部Genset Min.都要550 kW先食到Street Fire Hydrant個Starting Current).
Step 3: Check埋餘下既Requirements (Volt Dip, Genset 10% Overload)
基於Voltage Dip條Curve要問Supplier先有, 我揾到另一份1000 kVA Genset Alternator既Voltage Dip Curve做例子:
Check Voltage Dip就係攞Starting kVA最大既Step然後督落條380V 條 Curve就得. 我地呢個例子的話, Step 1係最大 (442.5 kW / 520.45 kVA). 對應翻條Curve, 520.45 kVA應該係大概9.5% Volt Dip. 由於細過20%, 所以Volt Dip OK.
最後, Check埋Genset個Overload Capacity. 呢個個計法就係Step 1 Steady kW + Step 2 Steady kW + Step 3 Transient kW. 以呢個例子, 個總數應該係: 177 + 130 + 194.5 = 501.2. 而Genset個10% Overshoot係Genset Rating x 1.1, 所以C1000 D5 (751 kW) 既Overshoot係751 x 1.1 = 826.1 kW. 由於501.2 kW < 826.1 kW, 所以都係滿足到Genset Overload呢個要求.
結論:
當然, 滿足曬呢啲要求就知道部Genset夠比呢堆Load, 但其實做Genset Design要計埋油缸同Louvre, 呢2個Topic我會遲啲再出Post解釋下. 所以記得Subscribe呢個Blog, 咁你就唔會錯過我出既Post, 同埋記得Share埋比你既同學仔/同事, 下個Post見~
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